混凝土柱是主要承受豎向荷載和水平荷載的構(gòu)件，地震荷載作用下柱容易遭到破壞，其典型破壞模式主要包括以下四類：剪切破壞、彎曲破壞、縱筋搭接破壞、彎剪破壞。
采用外貼碳纖維布加固方法可顯著改善柱的抗震性能，使柱子在發(fā)生上述破壞之前能夠具有較好的非彈性變形。
目前，常用的抗震加固方法是沿柱環(huán)向外貼碳纖維布，環(huán)向粘貼的碳纖維布可看作附加箍筋，約束混凝土的橫向變形，從而提高混凝土柱的延性。也可采用外貼縱向碳纖維布來改善柱的抗震性能。
采用碳纖維布加固柱可以顯著提高其抗震性能，加固方法主要有兩類：沿柱環(huán)向和縱向粘貼碳纖維布。
1.沿柱環(huán)向粘貼碳纖維布加固方法
采用環(huán)向粘貼碳纖維布構(gòu)成環(huán)向圍束對混凝土柱抗震加固，其加固方法與柱的正截面加固方法相同。
碳纖維布主要起到與箍筋相似的作用，碳纖維布對核心混凝土形成有效約束，可抑制混凝土剝落和縱筋屈曲，使柱具有較好的非彈性彎曲變形能力，并且碳纖維布提供的約束力可阻止縱筋搭接接頭的黏結(jié)破壞和滑移，碳纖維布可提高柱的抗剪能力。
因此，沿柱圓周方向粘貼碳纖維布可防止柱的剪切破壞、彎曲塑性鉸破壞和縱筋搭接破壞，提高其抗震性能。
2.沿柱縱向粘貼碳纖維布加固方法
其主要是提高柱的抗彎能力，這種粘貼方式要求端部碳纖維布錨固可靠，通常情況下還需要沿柱環(huán)向粘貼碳纖維布。
但是，應(yīng)該注意到，這種加固方式同時會使相鄰構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加力，因此，縱向粘貼碳纖維布加固柱時，還應(yīng)關(guān)注加固柱抗彎能力的提高程度，過大增加柱抗彎能力并不可取。
當(dāng)通過外貼碳纖維布加固柱的方法來提高其延性時，應(yīng)滿足以下構(gòu)造要求：
1.環(huán)向圍束的纖維片材層數(shù)，圓柱不少于2層；方形和矩形柱不少于3層。
2.環(huán)向圍束上下纖維片材層之間的搭接長度不應(yīng)少于50 mm，環(huán)向截斷點的延伸長度不應(yīng)小于200 mm，且各條帶搭接位置應(yīng)相互錯開。
3.方形和矩形柱的棱角需要倒角處理，采用碳纖維和玻璃片材加固時倒角半徑不應(yīng)小于25 mm。
4.加密區(qū)高度應(yīng)取柱截面長邊尺寸、柱凈高的1/6和500mm三者的值。
5.宜沿柱的整個高度包裹。對于抗震等級為一、二級的角柱，應(yīng)沿柱的整個高度包裹。

薄薄的一層布，竟可加固建筑結(jié)構(gòu)，如此神奇，其原理是什么呢？用于建筑加固的碳纖維材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其抗拉強(qiáng)度為同等截面鋼材的7-10倍。碳纖維布經(jīng)環(huán)氧膠粘劑與混凝土構(gòu)件粘接后，各碳纖維絲共同受力，大大提高碳纖維布的抗拉強(qiáng)度，從而達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。
建筑加固施工采用碳纖維布加固技術(shù)的優(yōu)勢在于：①輕質(zhì)、高強(qiáng)高效，可設(shè)計性強(qiáng)；②基本不影響原結(jié)構(gòu)的外觀且不對原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害；③其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐候性、腐蝕性以及抗疲勞性能等。
但采用碳纖維布加固法進(jìn)行建筑加固時，對質(zhì)量把控尤為重要，需按正常的施工程序走，否則建筑加固效果大大打折扣。
碳纖維布施工中應(yīng)注意的事項：
1.施工溫度：宜在5℃以上的溫度環(huán)境下進(jìn)行施工，且配套使用符合施工使用溫度的樹脂。若環(huán)境低于5℃溫度時，應(yīng)配套使用低溫的樹脂或采取升溫措施。
2.放線定位：應(yīng)按建筑加固設(shè)計圖部位放線定位，再做表面處理和粘貼碳纖維布。
3.配制把控：按使用規(guī)定比例配比的樹脂配制攪拌的容器不得有油污及雜質(zhì)，且攪拌直至色澤均勻為止。另需根據(jù)實際溫度環(huán)境把握樹脂的每次拌合量和使用時間。
4.表面處理：粘貼前板底先要打磨平整，除去表層油污、浮漿等雜質(zhì)，直至完全露出結(jié)構(gòu)新面，且混凝土表面要保持干燥；若有鋼筋露出其部位要做防銹措施，如損壞程度嚴(yán)重，須采用其它措施，以確保安全；另轉(zhuǎn)角粘貼處須進(jìn)行倒角處理打磨成圓弧狀，且圓弧半徑不應(yīng)小于20mm。
5.按比例準(zhǔn)確配制好底膠并攪拌均勻，注意一次調(diào)和量在可使用時間內(nèi)用完，超過時間的不能使用，以確保粘接質(zhì)量；底膠硬化后，在表面有凸起部分時，要用磨光機(jī)或砂紙打光。
6.粘貼碳纖維布：粘貼碳纖維布時要從中間向兩側(cè)進(jìn)行粘貼，可避免施工時產(chǎn)生氣泡影響建筑加固效果。
7.碳纖維布的建筑加固施工應(yīng)由熟悉施工工藝的專業(yè)建筑加固公司精心組織、精心施工完成，方可達(dá)到預(yù)期效果。

很多業(yè)主咨詢關(guān)于房屋樓板裂縫、梁柱裂縫修復(fù)方法的時候，往往加固公司會建議他們做碳纖維加固。相信很多業(yè)主聽到這個碳纖維加固會感覺到不知道這是什么東西，大家都知道碳纖維是一種材料，但是竟然能夠用到建筑混凝土構(gòu)件的加固上。下面施邦小編就跟大家說說碳纖維到底是什么?碳纖維加固是怎么回事?
碳纖維加固技術(shù)已成為當(dāng)今主流趨勢，碳纖維加固的場所隨處可見，例如超市纖維加固、銀行柱子、橋梁裂縫修補(bǔ)等，甚至碳纖維也可以用到地暖上?
碳纖維是什么?
1. 碳纖維又稱為碳纖維原料(cf)，碳纖維加固包括：碳纖維布加固、碳纖維加固。是從有機(jī)纖維碳化、石墨化處理后得到的未經(jīng)石墨材質(zhì)(與亂層石墨近似)，一般碳纖維的密度為1750/m3，天然的碳纖維呈黑色。
2. 包含高于90%的無極高分子纖維。對酸、堿、耐腐蝕性能較強(qiáng)，不溶不脹、耐油、抗輻射、抗放射、吸收有毒氣體和減速中子等特性。
3. 碳纖維按原料可分：聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維等。性能可分：通用型、高強(qiáng)型、中模高強(qiáng)型、高模型、超高模型碳纖維。狀態(tài)可分：長絲、短纖維、短切纖維。
4. 碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域：土木建筑、航空航天、汽車材質(zhì)、纖維加固、體育用品、壓力容器、碳纖維布等。
碳纖維的重量不及鋼的四分之一，而他的應(yīng)用領(lǐng)域卻尤為廣泛，所以碳纖維究竟是什么?碳纖維就是我們生活中的一切。
碳纖維加固是什么?
碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國家。
我國的這項技術(shù)起步很晚，但隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)低造成歷史遺留問題，一些建筑由于使用功能的改變，難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求，亟需進(jìn)行維修、加固。國內(nèi)早通過的規(guī)范是2003年《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，其編號為CECS146：2003,已經(jīng)被的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2006《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》代替,其編號為GB 50367-2006.碳纖維加固近的國標(biāo)是《結(jié)構(gòu)加固修復(fù)用碳纖維片材》GB/T 21490-2008,08年10月1日起執(zhí)行。
碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補(bǔ)強(qiáng)相比，具有節(jié)省空間，施工簡便，不需要現(xiàn)場固定設(shè)施，施工質(zhì)量易保證，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點。
另外，采用該工法，可大大提高建筑物的使用壽命，降低加固成本。因此，碳素纖維作為劃時代的補(bǔ)強(qiáng)材料，而備受青睞和關(guān)注。
碳纖維布在墻體加固的應(yīng)用，首先可以從墻體受力的角度來分析。墻體在服役過程中，主要承受上部荷載傳遞的壓力。而碳纖維布雖說抗拉強(qiáng)度高，但其質(zhì)軟且自身抗剪強(qiáng)度幾乎可以忽略，無法承受壓應(yīng)力的作用，因此碳纖維布適用于受彎與受拉構(gòu)件加固，不適用于墻體受壓加固。
另一方面，不同基材的墻體與碳纖維布的整體工作性能也大不相同。常用墻體包含砌體墻與混凝土墻，碳纖維布與混凝土基材能夠形成整體共同工作，但在砌體墻中由于砌體表面水泥砂漿整體性較差，導(dǎo)致碳纖維布在砌體墻加固中，易發(fā)生水泥砂漿剝離破壞，造成加固失效。
那么，碳纖維布到底能在墻體加固中起到怎樣的作用呢?大量實驗證明，在保證碳纖維布錨固的情況下，碳纖維布加固墻體能夠有效參與墻體受剪作用，改變破壞形式，提高墻體抗剪承載力與抗震性能。事實上，在墻體加固中，碳纖維布加固具有很高的局限性。當(dāng)墻體承載力不滿足要求、或墻體配筋率不符合要求時，宜采用增大截面加固法或鋼筋混凝土面層法對墻體進(jìn)行雙面或單面的加固。
利用這兩種方法能夠有效提高墻體抗壓承載力，但需注意植入鋼筋能否保障新舊結(jié)構(gòu)共同工作，因此在增大截面或鋼筋混凝土面層法中，植筋膠將是影響質(zhì)量的重要因素。

碳纖維布加固作為一種新型復(fù)合材料而被應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固改造工程，是將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維布用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料，用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上，使碳纖維承受拉應(yīng)力，并與混凝土變形協(xié)調(diào)，共同受力，形成一個新的復(fù)合體，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性，達(dá)到提高構(gòu)建承載能力的目的。碳纖維布加固法的應(yīng)用與粘鋼法類似，但比粘鋼加固更靈活方便，其具有高強(qiáng)高效、不改變截面、抗腐蝕、耐老化、施工便捷，易保證施工質(zhì)量且后期維護(hù)費用低等優(yōu)勢，在已有建筑的加固改造中十分受到青睞.
 碳纖維布具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能。加固混凝土構(gòu)件所用的碳纖維布，是碳纖維材料通過一定的制作工藝與特定的樹脂材料復(fù)合而制成的，是將碳纖維長絲經(jīng)編織而制成的柔軟片況材料。碳纖維布在編織時，將大量的碳纖維長絲沿一個主方向均勻平鋪，形成很薄的以主纖維方向受力的碳纖維布。碳纖維布的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于3000Mpa，彈性模量大于2.1×l05Mpa.
碳纖維布加固技術(shù)是利用碳素纖維布和結(jié)構(gòu)膠對建筑構(gòu)件進(jìn)行加固處理，該技術(shù)采用的碳素纖維布強(qiáng)度是普通二級鋼的10倍左右。厚度僅為2mm左右，基本上不增加構(gòu)件截面，能保證碳素纖維布與原構(gòu)件共同工作。綜合材料的物理、力學(xué)特性分析，要想限度地發(fā)揮材料自身的優(yōu)勢，適宜將材料作為建筑結(jié)構(gòu)的受拉或預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件，特別適用于純受拉構(gòu)件，建筑加固的碳纖維材料主要是承受拉應(yīng)力，約束裂縫的開展。
結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)工程施工質(zhì)量的好壞將直接影響建筑結(jié)構(gòu)的安全，粘貼碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)的新型加固技術(shù)，在加固工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但是在使用碳纖維布加固工程中的這些細(xì)節(jié)你都注意到了嗎？
碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)的關(guān)鍵應(yīng)是保證碳纖維布高強(qiáng)度的充分發(fā)揮，而碳纖維布的高強(qiáng)度作用是通過其與混凝土構(gòu)件表面的可靠粘結(jié)來保證的，因而，碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)的施工質(zhì)量對加固效果可起到?jīng)Q定性作用。同時在GB50550-2010中對于碳纖維布的有效粘接面積有著不小于95%的要求。
因為碳纖維材料屬于導(dǎo)電材料，施工時應(yīng)嚴(yán)格控制施工現(xiàn)場用電安全，且在施工過程中應(yīng)避免碳纖維布的彎折，且所選用的粘接材料應(yīng)是與碳纖維布相配套的產(chǎn)品，以保證它們有良好的適配性。
對于粘貼碳纖維布加固法來說，所選用碳纖維布與結(jié)構(gòu)膠的適配性尤為重要，因為碳纖維布要發(fā)揮它的高強(qiáng)度的特點達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的，就必須碳纖維布和所選用結(jié)構(gòu)膠復(fù)合后的高性能特性，如果它們沒有良好的適配性，加固效果將無從談起。